Запас хода большинства доступных на рынке электрокаров колеблется в диапазоне от 200 до 600 км, после чего автомобиль необходимо ставить на многочасовую зарядку. Команда ученых из Университета Пердью (США) представила безмембранную проточную батарею, которая позволит в буквальном смысле заправлять электрокары — причем так же быстро и безопасно, как и машины с ДВС.
Как сообщается, одножидкостная технология вырабатывает электроны за счет окисления анода. На катоде при этом запускается процесс восстановления, и в результате генерируется электроэнергия.
Ранее батареи такого типа не могли конкурировать с литий-ионными из-за низкой плотности энергии — она не превышала 20 Вт·ч/кг. Для сравнения, у Li-Ion этот показатель находится на уровне 130-140 Вт·ч/кг.
«Наш проточный аккумулятор имеет плотность энергии до 1300 Вт*ч/кг и, как следствие, — небольшой размер», — отмечает руководитель разработки Джон Кушман в пресс-релизе.
Интересно, что после использования электролит сливается — отработанную жидкость можно подзарядить повторно на солнечной или ветровой электростанции, либо на ГЭС, обеспечив экологичность цикла.
Менять электролит необходимо каждые 480 км, а после того, как автомобиль пройдет 4800 км, потребуется замена анода. Ученые утверждают, что процесс займет не больше времени, чем замена масла, и стоить будет примерно столько же — около $65.
Впервые инженеры рассказали о технологии в 2017 году. Тогда же они основали компанию IFbattery и запатентовали свою разработку. В течение двух лет Кушман с коллегами тестировал проточную батарею на гольф-картах и вилочных погрузчиках, теперь исследователи планируют обкатать технологию на электрокарах и различной строительной технике.
Как одно из преимуществ методики инженеры преподносят то, что для нее не нужно строить инфраструктуру с нуля. Переоборудовать существующие бензозаправки под электрозаправочные станции проще, чем устанавливать подзарядки для электрокаров и системы для водородных автомобилей.
Также исследователи акцентируют внимание на безопасности решения. По их словам, хотя в процессе выработки электричества проточная батарея производит известный своими летучестью и легковоспламеняемостью водород, H2 в данном случае выделяется постепенно и в небольших количествах. Это позволяет хранить его под низким давлением.
«В традиционных топливных элементах электрокаров водород, как правило, находится под огромным давлением — от 5000 до 10 000 PSI (pounds per square inch; фунты на квадратный дюйм), что таит в себе определенные риски.
В нашей системе водород хранится как побочный продукт под безопасным давлением до 30 PSI», — объяснил Майкл Дзикан, старший инженер IFBattery.
«Наши батареи абсолютно безопасны, благодаря чему сменные аккумуляторы можно смело хранить даже дома; стабильны — это позволяет легко их изготавливать, заправлять и транспортировать, и экономически эффективны», — резюмировал специалист.
Источник: hightech.plus